[发明专利]老花眼视力矫正装置

权利要求书

1.一种老花眼视力矫正装置，其特征在于，包括：

线性偏振片、基于电控双折射材料的第一平板透镜、以及位于所述线性偏振片与所述第一平板透镜之间的1/4波片；以及

用于开关所述平板透镜的电压控制系统，以使得所述第一平板透镜：

在对应所述电压控制系统电路断开的无电场情况下，实现非零的同一级衍射光束等同于凸透镜以实焦点对光束进行会聚；

在对应所述电压控制系统电路闭合的饱和电场情况下，实现等效于平板窗口片的功能；

其中，所述第一平板透镜以透镜光轴为中心呈环状对称结构，具体用于：在无电场情况下，分别控制各环所对应的双折射材料快轴方向从0到180度的周期性变化，以对入射光进行基于偏振态变化的几何相位调制，实现光束衍射和偏转；

其中，所述第一平板透镜同一环上的双折射材料快轴方向一致，相邻环之间的双折射材料快轴方向连续变化，以快轴方向由0变化到180度为一个变化周期，且变化速度与半径大小成正相关，以使得各环同一衍射级所对应的衍射角度随环半径增大而增大，进而实现非零的同一级衍射光束等同于凸透镜以实焦点对光束进行会聚。

2.根据权利要求1所述的老花眼视力矫正装置，其特征在于，所述第一平板透镜具体用于：在饱和电场情况下，控制各环所对应的双折射材料长轴方向与所施加电场方向平行并排列一致，以使得所述平板透镜转变为普通平行窗口片。

3.根据权利要求1所述的老花眼视力矫正装置，其特征在于，所述第一平板透镜还用于：将入射的左旋圆偏振光偏转成出射的右旋圆偏振光，和/或将入射的右旋圆偏振光偏转成出射的左旋圆偏振光。

4.根据权利要求3所述的老花眼视力矫正装置，其特征在于，所述第一平板透镜还用于：

若能将入射的左旋圆偏振光偏转成对应-1衍射级出射的右旋圆偏振光时，也能同时将入射的右旋圆偏振光偏转成对应+1衍射级出射的左旋圆偏振光；或者

若能将入射的左旋圆偏振光偏转成对应+1衍射级出射的右旋圆偏振光时，也能同时将入射的右旋圆偏振光偏转成对应-1衍射级出射的左旋圆偏振光。

5.根据权利要求4所述的老花眼视力矫正装置，其特征在于，在无电场情况下，所述第一平板透镜还用于：

若将入射的左旋圆偏振光偏转成对应-1衍射级出射的右旋圆偏振光对应等同于凸透镜以实焦点对光束进行会聚时，也能同时将入射的右旋圆偏振光偏转成对应+1衍射级出射的左旋圆偏振光以对应等同于凹透镜以虚焦点对光束进行发散；或者

若将入射的右旋圆偏振光偏转成对应-1衍射级出射的左旋圆偏振光对应等同于凸透镜以实焦点对光束进行会聚时，也能同时将入射的左旋圆偏振光偏转成对应+1衍射级出射的右旋圆偏振光以对应等同于凹透镜以虚焦点对光束进行发散。

6.根据权利要求5所述的老花眼视力矫正装置，其特征在于，还包括与所述第一平板透镜相邻设置的第二平板透镜，且所述第二平板透镜与所述第一平板透镜在无电场情况下，快轴的旋转方向互逆，以使得：在无电场情况下对所述第一平板透镜和第二平板透镜进行替换时，同一偏振态的入射光经所述第一平板透镜后会聚时，该偏振态的入射光经所述第二平板透镜后发散，或同一偏振态的入射光经所述第一平板透镜后发散时，该偏振态的入射光经所述第二平板透镜后会聚；

所述电压控制系统，还用于在向所述第一平板透镜施加饱和电压时，保持所述第二平板透镜处于无电场情况；以及在向所述第二平板透镜施加饱和电压时，保持所述第一平板透镜处于无电场情况。

7.根据权利要求1至6任一所述的老花眼视力矫正装置，其特征在于，所述电压控制系统还可以设置有工作模式传感器；

所述工作模式传感器，用于检测用户的头部是否为观测近景的低头动作，或是基于远景的平视或仰视动作；以使所述电压控制系统根据相应的检测结果进行自适应的电场状态切换；

所述电压控制系统还设置有供用户开启或关闭基于所述工作模式传感器进行自适应电场切换的配套开关。